咖啡膠囊包裝氧氣阻隔性能的測試方法

摘要：咖啡膠囊是一種特殊的咖啡消費品，其最重要的一個方面就是保護內(nèi)容物（咖啡粉）不受氧氣、濕氣、光等外界因素的影響，保證咖啡的香醇持久，因此咖啡膠囊包裝必須具有良好的氧氣阻隔性能。本文利用廣州標際自主研發(fā)的Y110 2.0 庫倫電量法氧氣透過率測定儀對咖啡膠囊包裝（杯體）進行氧氣透過率測試，介紹了測試標準、測試設(shè)備、測試過程等，提供了咖啡膠囊包裝氧氣阻隔性能監(jiān)測的有效解決方案。

隨著coffee capsule理念的誕生，咖啡膠囊開始風(fēng)靡全球。它是一種方便快捷的咖啡制作方式，采用了一種特殊的膠囊設(shè)計（由封口蓋膜、“果凍式"杯體等構(gòu)成），將咖啡豆經(jīng)過特殊處理磨成咖啡粉后，密封在類似“果凍"的鋁箔空間內(nèi)，同時在膠囊內(nèi)注入無毒的惰性氣體（如氮氣），起到延長保質(zhì)期和再次殺菌的作用。膠囊壁質(zhì)地較為堅硬，在高溫下可以很好的保持原型。煮咖啡時，只需要將一個咖啡膠囊放入咖啡膠囊機，按下啟動鍵，咖啡在熱水和壓力的作用下析出帶有咖啡脂的濃縮咖啡，只需要幾十秒便可以得到一杯香醇的咖啡，味道不亞于一般咖啡館的手調(diào)品質(zhì)。同時咖啡膠囊省去了保質(zhì)、人工等成本，售價也更親民，因此受到消費者的喜愛，更受到商家的歡迎。

咖啡的風(fēng)味物質(zhì)對周圍環(huán)境（如濕度、溫度、氧氣）非常敏感，容易發(fā)生酸化、 氧化等反應(yīng)，使其品質(zhì)劣變。通常經(jīng)過烘焙、研磨處理后的咖啡粉與空氣接觸保存，咖啡的優(yōu)質(zhì)風(fēng)味僅能保存3天。為長時間保持咖啡的原有風(fēng)味，咖啡膠囊包裝必須對外界的氧氣、水蒸氣以及內(nèi)部咖啡本身的香氣具有良好的阻隔性能。因此對膠囊包裝進行阻隔性能的檢測具有十分重要的意義，是判斷膠囊包裝質(zhì)量優(yōu)劣的重要依據(jù)。本文利用廣州標際自主研發(fā)的Y110 2.0 庫侖電量法氧氣透過率測定儀對咖啡膠囊包裝（杯體）的氧氣透過率進行檢測，為相關(guān)咖啡制造企業(yè)選擇氧氣阻隔性能測試設(shè)備及測試方法提供技術(shù)參考。

一、檢測標準

ASTM F1307-20 用庫侖傳感器測定通過干燥包裝的氧氣透過率的標準試驗方法。

二、檢測儀器

本次試驗采用廣州標際自主研發(fā)的Y110 2.0庫侖電量法氧氣透過率測定儀，同時根據(jù)樣品規(guī)格定制了咖啡膠囊包裝件測試夾具。該設(shè)備采用高精度氧氣傳感器，靈敏度高，分辨率達 0.0001 cm3/(m2 · 24h · 0.1MPa)；全自動溫濕度精密控制，控溫范圍為15~45℃，控溫精度可達0.1℃，控濕范圍為0%RH，5~90%RH，100%RH，濕度精確至±2%RH；配有全新氣動氣路控制系統(tǒng)，自動夾具夾緊試樣，便捷省力，密封性能*；儀器全自動操作，一鍵測試，自動判斷，自動停機。本檢測設(shè)備符合GB/T 31354、GB/T 19789、YBB 00082003、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1927、ASTM F1307、ISO 15105-2、DIN 53380-3、JIS K-7126-B等國內(nèi)外標準。

三、測試樣品

某客戶提供的咖啡膠囊樣品。

四、測試過程

（1）將待測試的咖啡膠囊安裝至咖啡膠囊夾具上，密封好后將其裝到儀器上，再蓋上夾具保溫外罩。

（2）接通氣源，調(diào)節(jié)氣源壓力至合適的大小。

（3）開啟儀器控制軟件，設(shè)置試驗溫度、試驗濕度等實驗參數(shù)。

（4）在運行設(shè)置界面下，設(shè)置樣品類型為包裝物，試驗類型為測試，并填寫好測試樣品名稱、檢測標準等實驗基本信息。

（5）設(shè)置完成試驗信息后，點擊“開始測試"，試驗開始。

（6）試驗結(jié)束后，儀器自動計算并顯示試驗結(jié)果。

五、測試結(jié)果

本次測試的咖啡膠囊包裝（杯體）的氧氣透過率為0.0036 cm3/(pkg·24h)。

六、結(jié)論

咖啡膠囊杯體的阻隔性能直接影響了咖啡膠囊產(chǎn)品的風(fēng)味及保質(zhì)期，是咖啡膠囊生產(chǎn)企業(yè)的重要關(guān)注點。Y110 2.0 庫侖電量法氧氣透過率測定儀通過搭載咖啡膠囊包裝件測試夾具可實現(xiàn)咖啡膠囊杯體的氧氣透過率測試，具有精度高、穩(wěn)定性好、自動化測試等特點。該設(shè)備廣泛用于食品、藥品、醫(yī)療器械、日用化學(xué)、光伏電子等領(lǐng)域的薄膜、片材、紙張、包裝件及相關(guān)材料的氧氣透過性能測試。